Скільки тепла необхідно для нагрівання та плавлення 250 г свинцю, який має початкову температуру 27 °С?

Объяснение: Чтобы найти количество тепла, необходимое для нагревания и плавления свинца, нам необходимо учитывать два процесса: нагревание свинца до температуры плавления и последующее плавление.

1. Нагревание свинца до температуры плавления:
Для этого мы используем формулу Q_1 = m * c * ΔT, где Q_1 — количество тепла, m — масса вещества, c — удельная теплоемкость вещества, ΔT — изменение температуры.
Масса свинца равна 250 г, удельная теплоемкость свинца составляет 0,13 Дж/г °C, а изменение температуры ΔT равно разности между конечной температурой (100 °C, температура плавления свинца) и начальной температурой (27 °C).
Подставляя значения в формулу, получаем Q_1 = 250 * 0,13 * (100 — 27).

2. Плавление свинца:
Для этого нам необходимо учесть теплоту плавления (L), которая равна 24,5 Дж/г. Количество тепла Q_2, необходимое для плавления, можно найти по формуле Q_2 = m * L, где m — масса вещества.
Подставляя значение массы свинца (250 г) в формулу, получаем Q_2 = 250 * 24,5.

Теперь мы можем найти общее количество тепла, необходимое для нагревания и плавления свинца, сложив количество тепла, необходимое для нагревания и количество тепла, необходимое для плавления:
Q_общ = Q_1 + Q_2 = (250 * 0,13 * (100 — 27)) + (250 * 24,5).

Пример использования:
Условие задачи: Сколько тепла необходимо для нагревания и плавления 250 г свинца, который имеет начальную температуру 27 °C?

Общее количество тепла, необходимое для нагревания и плавления, можно вычислить следующим образом:
Q_общ = (250 * 0,13 * (100 — 27)) + (250 * 24,5).

Совет: Чтобы лучше понять концепцию теплообмена и плавления, полезно изучить удельные теплоемкости различных материалов и теплоты плавления различных веществ. Также, использование правильных единиц измерения (граммы, градусы Цельсия) и точное записывание значений помогут избежать ошибок при решении подобных задач.

Упражнение:
Какое количество тепла необходимо для нагревания и плавления 500 г железа, начальная температура которого составляет 20 °C? (Удельная теплоемкость железа: 0,45 Дж/г°C; Теплота плавления железа: 14,8 Дж/г)